Návrh zařízení k čištění fluoridových solí MSR\nl{}od plynných štěpných produktů

Ivo ŽLÁBEK

Bakalářská práce

Design of Facility for Gaseous Fission Product Removal from Fluorid Salts in MSR.

Anotace:

V 60. a 70. letech minulého století se v USA v Oak Ridge National Laboratory (ORNL) uskutečnil úspěšný experiment s provozem reaktoru s transmutorem s roztavenou solí, tzv. Molten Salt Reactor (MSR). Hlavní předností MSR systémů je, že mohou pracovat s palivem použitým v klasických jaderných elektrárnách a tím mohou pomoci řešit problémy s vyhořelým palivem. Prvním bodem této bakalářské práce je rešerše principu fungování MSR a s možnostmi využití MSR v současné době. Na základě dostupných informací autor popíše svojí ideu zařízení k čištění fluoridových solí MSR od plynných štěpných produktů. Navržený princip čištění spočívá v probublání palivových solí plyny a navázání plynných štěpných produktů na tyto plyny. Výsledkem této části je ideový návrh primárního okruhu a princip funkce potřebných součástí, tzn. generátoru a separátoru bublin. Největší část práce spočívá ve stanovení optimálního rozptylu velikostí cirkulujících bublin vzhledem k vlastnostem použitých palivovým solí, ve formě kriteriální rovnice. Autor navrhl generátor bublin a provedl výpočtovou analýzu modelu generátoru vč. výkresové dokumentace a také ideový návrh separátoru. Výsledkem je postup výpočtu a návrh testovacího zařízení pro další výzkum. Posledním bodem je rešerše metod měření pro návrh čištění solí od plynných štěpných produktů prováděných v rámci projektu MSR v ORNL.

Abstract:

Molten Salt Reactor (MSR) successful experiment conducted in the 60 and 70 of the 20th century in the U.S. Oak Ridge National Laboratory (ORNL). The main advantages of MSR systems are that MSR can operate with fuel used in conventional nuclear power plants and thus may help solve the problems of spent fuel. The first section of this thesis contains a review of the operating principle of the MSR and MSR use options at the moment. Based on available information, the author describes his idea of ??cleaning MSR fluoride salts from gaseous fission products. The proposed principle of treatment is bubbling gas fuel salt and the separation of gaseous fission products. The result of this part is a conceptual design of the primary circuit and the principle function of necessary components, ie. bubble generator and separator. The biggest part of this work consists in determining the optimal size of the variance in circulating bubbles due to the characteristics of the fuel salt in the form of criterial equations. Author designed and carried out a computational analysis of the bubble generator incl. drawings, plus a conceptual design of separator. The result is a process of calculation and design of test equipment for further research. The last point with a review of measurement methods for the design of clean salt from the gaseous fission products carried in the MSR project in ORNL.

Klíčová slova

MSR, MSBR, jaderný reaktor, atomová energie, palivové soli, generátor plynů, generátor bublin, separátor plynů, separátor bublin

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 5. 2011

Identifikátor: 42843

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Václav Valenta, CSc.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta strojní

Bakalářský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Stavba energetických strojů a zařízení